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Título: Pré-tratamento de bagaço de cana-de-açúcar por autohidrólise, com ênfase na reutilização de água
Autor(es): Carvalho, Felipe Brandão de Paiva
Orientador(es): Silva, Fabricio Machado
Coorientador(es): Gambetta, Rossano
Assunto: Cana-de-açúcar - bagaço
Água - reutilização
Biomassa vegetal
Autohidrólise
Data de publicação: 20-Ago-2018
Referência: CARVALHO, Felipe Brandão de Paiva. Pré-tratamento de bagaço de cana-de-açúcar por autohidrólise, com ênfase na reutilização de água. 2018. xiv, 74 f., il. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Química e Biológica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: O pré-tratamento dos materiais lignocelulósicos é etapa crucial para a viabilização da utilização dessas biomassas dentro do contexto de uma biorrefinaria, pois é responsável por, através de diferentes mecanismos, facilitar o acesso aos componentes estruturais do material, permitindo sua utilização na cadeia produtiva. O consumo de água durante os pré-tratamentos é muito elevado, trazendo diversas consequências técnicas, econômicas e ambientais em um processo industrial. O processo de autohidrólise é um pré-tratamento que, dentre outras vantagens, utiliza apenas água sob temperatura e pressão elevadas para promover o fracionamento parcial da biomassa, sem a utilização de catalisadores químicos. Neste trabalho, foi estudado o reaproveitamento de água durante o processo de autohidrólise de bagaço de cana-de-açúcar, como forma de minimizar os problemas decorrentes do uso indiscriminado desse insumo, sem, no entanto, alterar o rendimento final em glicose após a hidrólise enzimática. Foram avaliados os efeitos da temperatura e tempo de reação da autohidrólise através de um planejamento fatorial, e a melhor condição obtida (192 °C e 38 minutos) foi testada num arranjo experimental para reuso dos licores provenientes do pré-tratamento. Mesmo com o reciclo, foi possível manter o rendimento de glicose após a hidrólise enzimática em torno de 62 %. Esse resultado abre um leque de opções de estratégias de processo para, em última instância, tornar viável o aproveitamento das matérias-primas lignocelulósicas numa escala industrial.
Abstract: Pre-treatment of lignocellulosic material is a crucial step to make the use of these biomasses feasible within a Biorefinery context, since it is responsible for, through different mechanisms, promote access to the structural components of the material, allowing their use in the production chain. The consumption of water during pretreatments is very high, bringing several technical, economic and environmental consequences to an industrial process. Autohydrolysis is a pretreatment that, among other advantages, uses only water under high temperature and pressure to promote the partial fractionation of biomass, without the use of chemical catalysts. In this work, reuse of water during autohydrolysis of sugarcane bagasse was evaluated as a way of minimizing problems resulting from the indiscriminate use of this utility, without, however, reducing the final glucose yield after enzymatic hydrolysis. The effects of the temperature and reaction time of autohydrolysis were evaluated through a factorial design, and the best condition obtained (192 ºC and 38 minutes) was tested in an experimental arrangement for the reuse of liquors resulting from the pre-treatment. Even with the recycle, it was possible to maintain the glucose yield after enzymatic hydrolysis at around 62%. This result opens up a range of process strategies to, ultimately, make the use of lignocellulosic feedstocks viable on an industrial scale.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2018.
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